一种调控稻米垩白的基因PGI1、PGI2及其编码蛋白和应用制造技术

本发明专利技术公开了一种调控稻米垩白的基因PGI1、PGI2及其编码蛋白和应用。该基因为PGI1或PGI2，其核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1和2所示。该基因编码的蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.3和4所示。本发明专利技术克隆了两个控制水稻垩白的基因，通过crispr/cas9基因编辑技术分别对野生型中的PGI1和PGI2进行敲除后，敲除株系表现出稻米垩白粒率升高，说明这两个基因具有调控水稻垩白的功能，能够用于水稻等禾谷类作物的高产优质品种培育，并且也为其他物种中同源基因的克隆和研究提供了参考。基因的克隆和研究提供了参考。

【技术实现步骤摘要】
一种调控稻米垩白的基因PGI1、PGI2及其编码蛋白和应用


[0001]本专利技术属于基因工程
，具体涉及一种调控稻米垩白的基因PGI1、PGI2及其编码蛋白和应用。

技术介绍

[0002]水稻作为世界上三大主要粮食作物之一，全球有一半以上的人口以稻米为主要食物，我国更是有60％以上的人口把水稻当成主食。随着人口的不断增加，耕地面积的急剧减少，粮食生产仍然面临着巨大的压力，因此提高粮食产量是水稻生产的必然要求。然而，随着国家经济水平发展，人民生活水平的提高，人们对稻米的要求也发生了变化，由最初的吃饱饭变成了吃好饭。外形美观、透明度良好、适口性好的大米能够更多的得到消费者的青睐。因此，育种家的育种目标也从最初的培育高产水稻品种变成了培育高产优质水稻品种。稻米品质主要包括外观品质、研磨加工品质、蒸煮食味品质和营养品质四个方面，外观品质作为稻米品质的重要构成因素，对稻米品质有直接的影响。垩白作为评价稻米外观品质的重要指标，也是品种审定最重要的指标。
[0003]水稻垩白相关性状基因的定位、克隆和功能分析，有助于水稻品质性状的分子遗传改良，提高稻米品质。近年来，对稻米品质相关研究越来越多，尤其是垩白形成的分子机制的相关研究。水稻垩白相关基因的定位和克隆取得了巨大的进展。这些被克隆的基因大部分与营养物质合成相关，如Wx(杨勇et al.2019)、SSIIIa(Fujita et al.2007)、OsBEIIb(Nishi et al.2001)、OsGluA2(Yang et al.2019)、GPA3(Ren et al.2014)、OsAAP6(Peng et al.2014)、OsLTP36(Wang et al.2015)、OsACOT(Zhao et al.2019)、RISBZ1和RPBF(Kawakatsu et al.2009)、SSIIa和SSIIIa(Zhang et al.2011)、FLO6(Xiong et al.2019)等，这些基因的突变会影响籽粒中淀粉、蛋白质、脂质等营养物质的合成，导致胚乳贮藏物质填充不充分，引起稻米垩白的产生。此外，糖酵解途径相关基因会影响稻米垩白的产生，如OsPK2(Cai et al.2018)、OsPK3(Hu et al.2020)、OsPPDKB(Kang et al.2005)、PFPβ(PFP1)(Chen et al.2020；Duan et al.2016)等，这些基因突变会影响水稻灌浆过程中淀粉的生物合成，进而影响水稻的产量及稻米的品质。这些垩白相关基因的克隆与功能分析为提高水稻产量和品质的分子设计育种提供了越来越多的基础材料。
[0004]磷酸葡萄糖异构酶(Phosphate glucose isomerase,PGI)催化糖酵解过程的第二步反应，主要负责葡萄糖
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磷酸(G6P)和果糖
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磷酸(F6P)之间的相互转换，该反应为可逆反应。只有果糖
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磷酸才能进入糖酵解的后续反应，因此磷酸葡萄糖异构酶对于糖酵解途径是一种不可或缺的酶。糖酵解途径可以为糖异生途径提供基本反应。但目前还未见基因PGI1对水稻品质，特别是对水稻垩白影响的报道。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供一种调控稻米垩白的基因PGI1、PGI2及其编码蛋白和应用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种调控稻米垩白的基因，基因为PGI1或PGI2，其核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1和2所示，具体序列如下：
[0008]PGI1：ATGGCGTCGTCGGCGCTCATCTGCGACACCGAGCAGTGGAAGGGCCTCCAGGCGCATGTTGGGGAGATTCAGAAAACGCACCTGCGCCATCTGATGCATGATGTTGAGCGCTGCAAGGCAATGACAGCTGAGTATGAAGGCATATATCTGGATTACTCGAGGCAGCGTGCGACTGGCGAAACCATGGAGAAGCTGTTTAAATTGGCCGAGGCTGCAAAGCTCAAGGAGAAGATTGAGAAGATGTTTAGAGGTGACAAGATAAATAGCACAGAGAACAGATCAGTGCTTCATGTAGCTCTAAGGGCTCCAAGAGACGAAGTAATAAATAGCAATGGGGTCAATGTGGTTCCCGAAGTTTGGGGTGTAAAAGATAAAATCAAGCAATTTTCAGAAACTTTTAGGAGTGGATCATGGGTTGGGGCAACTGGTAAAGCATTGACAAATGTTGTGTCAGTAGGAATAGGTGGTAGCTTTCTTGGTCCTCTGTTTGTGCATGCTGCCCTCCAGACAGATCCAGAAGCTGCAGAATCTGCCAAAGGGCGGCAATTAAGATTTCTTGCAAATGTCGACCCTGTTGATGTTGCACGAAGCATCAAAGATTTAGATCCTGAAACAACACTTGTTGTGGTAGTCTCGAAGACCTTCACAACAGCTGAAACAATGTTAAATGCTCGAACTCTTAAGGAGTGGATTGTCTCTTCTCTTGGACCTGATGCTGTTGCAAAACATATGATTGCTGTCAGTACCAATCTTGAGCTTGTGGAGAAGTTTGGAATTGACCCGAAAAATGCTTTTGCATTTTGGGACTGGGTTGGTGGCCGCTATAGTGTTTGCAGTGCTGTTGGTGTCCTGCCCTTATCTCTTCAGTATGGCTTTCCGATTGTTCAGAAATTTTTGGAGGGTGCAGCCAGCATCGACAAACACTTTCGTTCATCTTCATTTGAGAAAAATATTCCTGTACTCCTTGGTTTGCTGAGTGTGTGGAATGTTTCATTTCTCGGATATCCAGCTAGAGCAATACTGCCCTATTCCCAAGCACTTGAGAAATTTGCACCGCATATTCAGCAGCTTAGCATGGAGAGTAATGGAAAGGGTGTCTCCATTGATGGTGTTCAACTGCCCTTTGAGAGTGGTGAAATTGATTTTGGTGAACCTGGAACCAATGGGCAACACAGCTTCTATCAATTAATCCATCAGGGAAGAGTTATTCCTTGTGATTTTATCGGTGTCGTAAAAAGCCAGCAACCTGTTTACTTGAAAGGGGAAATTGTGAGCAATCATGACGAATTGATGTCCAATTTCTTTGCTCAGCCTGATGCGCTTGCTTATGGAAAGACTCCTGAACAACTGCATAGCGAGAAAGTACCTGAACATCTTATCCCTCATAAGACTTTTCAGGGCAACCGACCATCGCTTAGTTTA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控稻米垩白的基因，其特征在于，所述基因为PGI1或PGI2，其核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1和2所示。2.根据权利要求1所述的调控稻米垩白的基因，其特征在于，所述基因PGI1或PGI2的序列为与SEQ ID NO.1或2所示核苷酸序列具有80％以上同源性，且编码相同功能蛋白的序列。3.权利要求1所述基因编码的蛋白，其特征在于，所述蛋白的氨基酸序列如SEQ ID NO.3和4所示。4.一种表达盒、表达载体或克隆载体，其特征在于，其包括如权利要求1或2所述的核...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂斌，李佳莲，罗霞，李仕贵，钦鹏，袁华，袁斌，李婷，陈薇兰，王玉平，马炳田，唐诗闻，康亮珠，李辛梓，
申请(专利权)人：成都川农牛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：